Page 121 - 带上科学出发

带上科学出发

它可以从一个点开始向四周伸展，寻找食物。一旦找到了食物来
源，那么那些没有找到食物的“触手”就会收缩消失。最后在黏菌的
觅食网上，就只留下了那些有食物供给，并且能有效传递营养的线路
和节点。黏菌甚至可以在迷宫里找到走出迷宫的最短路径。

如果我们把一粒一粒的食物当做是一个个城市，按照地图的分布
放在黏菌周围，那么它是否就可以规划出能够高效连接城市（食物分
布点）的网络呢？

2010年，日本北海道大学的科学家 Atsushi Tero 和同事在《科
学》期刊上发表了一项研究，他们成功地用地燕麦片替代城市，在培
养皿里让黏菌绘制了东京铁路系统的线路图。让人惊讶的是，黏菌绘
制出的东京铁路系统，和人类百年来勤勤恳恳地通过反复试错修建出
来的铁路网几乎一摸一样。从那时起，许多做交通运输网优化研究的

科学家就开始应用黏菌来设计交通网。甚至有人利用黏菌绘制出了丝
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绸之路和全球贸易网 。
六、职业相关

开发模拟动物的程序

数十年来，动物群研究一直被观测生物学家牢牢掌控。他们在野外

监控动物群行为，仔细记录观测结果。这种情况直到1980年代才发生了
变化。1986年，软件工程师克雷格·雷诺兹（Craig Reynolds）编写了
一个可以模拟动物（如鸟群、鱼群）协同运动的计算机模拟程序。

他的模型基于3D计算几何，很有开创性。他将程序里能成群的
计算对象称为boids（源自“bird-oid”一词，“类鸟”的意思）对
象。单个boid根据近邻伙伴的位置和速度来移动。基本模型对boid有
三种操作：远离伙伴以避免拥挤；按近邻伙伴平均方向调整自己的方
向，与伙伴一致；向近邻伙伴平均位置移动以聚集。这套程序成为好

3 人类花百年规划设计的铁路网，这些无脑生物26小时就搞定了[EB/OL].(2018-12-
9)“环球科学”微信公众号

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